Хід роботи

1. Направимо промінь від лазера 1 за допомогою дзеркала 2 через поляроїд 3 на фотодіод 4. При цьому міліамперметр покаже певний

Рисунок 5.4

струм, сила якого залежатиме від інтенсивності світлового потоку.

2. Будемо повільно обертати поляроїд 3 навколо власної осі у якийсь один бік з метою встановити на міліамперметрі 5 максимальне значення струму. Коли фотострум досягне максимального значення, це означатиме, що площина поляризації лазерного променя співпала з власною площиною поляроїда; при цьому у формулі (5.2) кут .

3. Повільно обертаючи поляроїд у якийсь один бік, будемо фіксувати значення фотоструму через кожні в інтервалі. Данні занесемо в таблицю.

4. Розрахуємо значення тадля відповідних значень, та побудуємо графік залежностівід. Згідно закону Малюса інтенсивністьповинна лінійно залежати від. Оскільки фотострумпропорційний інтенсивності, то лінійний характер графіку підтверджуватиме справедливість закону Малюса.

			, мА
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90

2. Зробити висновки щодо справедливості закону Малюса..

Контрольні запитання

1. Що таке світло з сучасної наукової точки зору?

2. Як в електромагнітній хвилі орієнтовані один відносно одного вектори ?

3. Що таке площина поляризації?

4. Чим поляризоване світло відрізняється від природного?

5. В чому полягає закон Малюса?.

Література

1. Ландcберг Г. С. Оптика. – М.: Наука, 1976.

2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. – т. 4. – М.: Наука, 1980.

Савельев И. В. Курс общей физики.– т. 2. – М.: Наука, 1982.

3. Физический энциклопедический словарь.- М.: СЭ, 1999.

Методичні вказівки розробила доц. Богачьова Л.С.

Рецензент доц. Правда М. І.

6 Лабораторна робота № 66 перевірка закону стефана-больцмана

Мета роботи: Перевірити закон Стефана-Больцмана.

Прилади і обладнання: джерело струму, лампа розжарювання, термостовпчик, міліамперметр.

Теоретична частина

Випромінювання світла відбувається в результаті переходів атомів і молекул із станів з більшою енергією в стани з меншою енергією. Теплове випромінювання відрізняється від інших видів випромінювання (люмінесценції) способом переходу систем, що випромінюють, у збуджені стани. При тепловому випромінюванні такий перехід відбувається за рахунок теплового руху атомів та молекул. Інтенсивність теплового випромінювання характеризується енергетичною світимістю , яка визначається як кількість променевої енергії, що випромінюється одиницею поверхні тіла за одиницю часу, тобто:

, (6.1)

де Q – енергія, що випромінюється тілом з площі S за час t.

Теплове випромінювання складається з хвиль різної довжини λ. Доля енергетичної світимості, яка припадає на елементарний інтервал dλ має вигляд:

, (6.2)

тому енергетична світимість може бути представлена у вигляді:

, (6.3)

де r_λ – емісійна здатність тіла, або густина енергетичної світимості, яка

визначається як:

. (6.4)

Нехай на елементарну площину dS в діапазоні хвиль dλ падає потік променевої енергії dФ_λ. Частина цього потоку dФ′_λ поглинається тілом. Тоді величина:

(6.5)

називається поглинальною здатністю тіла.

Тіло, що поглинає випромінювання будь-якої довжини хвилі на­зивається абсолютно чорним. Для абсолютно чорного тіла α = 1 для всіх довжин хвиль. Якщо для деякого тіла α < 1 і для всіх довжин хвиль λ стале, то таке тіло називається сірим.

Згідно з законом Стефана-Больцмана енергетична світимість абсолютно чорного тіла:

, (6.6)

а для сірого тіла:

, (6.7)

де Т – абсолютна температура, а σ – стала Стефана-Больцмана, яка дорівнює: σ  5,6710^{– 8} , а величинаα < 1, має назву коефіцієнта чорноти.